综采工作面巷道内瓦斯分布规律研究

发布时间：2021-11-15 09:02

　　为了研究综采工作面巷道内瓦斯运移规律,摸清瓦斯流动的状态,采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法,理论分析得到了工作面风流特性及瓦斯运移规律,数值模拟得到了瓦斯异常释放后工作面瓦斯浓度分布变化情况及工作面正常工作瓦斯浓度分布,然后进行现场试验,试验结果和数值模拟结果相似。研究为工作面瓦斯治理提供了技术支持。 

【文章来源】：能源与环保. 2020,42(11)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

巷道断面风速分布

采煤机对煤壁的切割和煤壁都会释放瓦斯,一方面瓦斯会随着风流流动,另一方面与新鲜空气发生扩散作用。因此,在对工作面瓦斯运移规律进行分析时,需要综合考虑分子扩散和风流。瓦斯运移扩散方程[7-10]如图2所示。由图2可知,流场中的微元在x方向的边长为dx,在y方向的边长为dy,在z方向的边长为dz,当模型简化为一维流场时,仅考虑x方向的运动,则dy=dz=1。

模拟工作面进风巷长度200 m、回风巷长度200 m,工作面采用U型通风,工作面瓦斯异常涌出几何模型如图3所示。图3中,mathane_inlet为瓦斯异常涌出的速度入口,air_outflow为回风巷出口边界;air_inlet为空气速度入口。模型中粗糙度常数设置为0.7,粗糙度设置为0.075 m,出口边界类型为outflow。瓦斯异常涌出入口湍流强度为1.7%,瓦斯异常涌出入口水力直径为2.4 m,瓦斯异常涌出入口速度设置为50 m/s;空气入口水力直径为3.2 m,空气入口湍流强度为3.6%,空气入口速度设置为2.5 m/s。瓦斯异常释放后工作面瓦斯浓度分布变化情况如图4所示。图4 瓦斯异常释放后工作面瓦斯浓度分布变化情况

【参考文献】：
期刊论文
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[3]综采工作面风速与瓦斯浓度分布规律实测与分析[J]. 刘光文,杜志锋,周秋娟,程志恒.  煤炭科学技术. 2018(S1)
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硕士论文
[1]大采高综采面采空区瓦斯运移规律研究[D]. 欧阳鑫.湖南科技大学 2015



本文编号：3496465